自由夸克理论的弱化

英国卢瑟福实验室已取得大量证据来反对自由夸克存在的理论. 自从第一次提出夸克作为物质的基本构成物以来,物理学家一直在寻找单夸克的证据,但均告无效.理论上认为夸克以三个一组束缚在一起或成夸克-反夸克对存在于质子、中子或π介子等亚原子粒子中.夸克具有电荷,为电子电荷e的分数.这使单夸克容易探测.但大多数寻找这种分数电荷的实验均未成功.一个显著的例外是斯坦福大学W.Fairbank组的实验.他们声称已测到一些微小的磁悬浮的超导铌球上的分数电荷1/3e.但其他组的测量并未观测到在铌或其他金属上有类似的效应.因此推测Fairbank组的结果可能是铌球拾取了钨底板(制备时用)的分数电荷所致. 卢瑟福实验室利用他们的磁悬浮装置和各种样品(包括铌球)作了350次试验,均未观测到任何     

科学和工程教育中的实体实验与虚拟实验

●这个世界需要有热衷于科学和拥有科学能力的年轻人,并立志以科学作为他们未来的事业。为此,我们要让他们有机会参与一些能够激发兴趣的科学体验。如今,学生们可以利用数据采集技术、科学模型和科学理论等工具,在实体实验室或虚拟实验室对一些科学现象进行探究。本文通过一些文献资料,对实体实验室和虚拟实验室的价值进行对照,并就两种形式的     

高能强子诱发核作用中长程关联强度的核几何依赖性

相对论重离子碰撞被认为是一种能在实验室环境下产生高温高密物质,以便研究从强子物质到夸克物质相变的重要手段.为了分析这种相变机制的背景,必须了解高能核-核(A-A)相互作用的机制.粒子的产生和核碎裂这两种机制同时存在于A-A作用中,但由于靶     

用磁化率测定古代季风的变化

深海沉积核中的磁性正在使科学家们认识过去的气候变化。他们正在利用的这一技术,揭示了当冰盾在240万前开始逐渐形成时季风气候是如何变化的,该技术还进一步证实了天文周期性变化的重要性,它已在整个过去几百万年的时间里已对地球的气候产生了影响。研究人员还必须对海洋生物遗体外壳中的氧同位素和氢同位素的比例变化做详细研究。测定沉积核过去的气候类型的一种较快方法,是研究它们所谓的“磁化率”。磁化率是测定磁力的一种方法,它是通过岩样中的弱磁场而产生的,还取决于岩样的矿物含量。就海底沉积岩来说,这种矿物含量取决于附近陆地上的风吹向海洋的物质的多少而定。     

菠菜电脑

在美国田纳西州的橡树岭国家试验室,科学家们为你的电脑找到了一个制造超高速集成电路片的新方法。不过这一回,科学家们不必为此长时间地待在枯燥乏味的实验室里,而是走出去赶集采购菠菜。他们从菠菜中分离出一种蛋白质,这种蛋白质能把阳光转变成植物所需的物质,这个转变过程就是所谓的光合作用。这种蛋白质被取名为“光合体系1号”,它吸收阳光并利用光的能量把     

1988年诺贝尔奖(自然科学部分)获奖成果简介

物理学三位美国物理学家(莱德曼,66岁,费米国立加速器实验室主任;施瓦茨,56岁,期坦福大学前教授;斯坦伯杰,67岁,欧洲核研究中心实验室物理学家),因发现了一种在实验室中产生中微子束的方法以及继而发现了μ介子中微子而荣膺了今年的诺贝尔物理学奖。瑞典皇家科学院的公告说,这三位科学家始于六十年代的工作"开创了一种几乎是全新的深入研究物质的动态和最深层结构的机会"中微子作为一种亚原子水平上的微粒不带电荷,它们与物质的其他形式的相互作用极其微弱,因而能很容易地穿越几万亿英哩厚的铅块且方向不发生任何变化。     

苍蝇体内含有治疗骨质疏松物质

日本东京大学药学部和东京医科齿科大学疑难疾病研究所联合研究小组的专家们,最近研究发现苍蝇体内含有可以治疗人体骨质疏松症的物质。他们称,已在试管内证实了苍蝇在防御细菌感染时释放的生理活性物质,具有抑制、破坏骨质的"破骨细胞"机能的作用。他们是在用一     

暗能量究竟是什么?

暗能量几乎占宇宙总物质能量的四分之三,但它的奥秘仍有待科学家们去探索——宇宙中被称为"暗能量"的一种神秘力量,发现已近10年了。在这期间,它就像一棵卧倒在地面的红杉树,横挡在科学家前进的道路上,使他们无法到达物理学中的那片神圣领地——关于物质及其基本作用力的根本理论。     

核物理中的哈勃望远镜

上周，一台期待已久的粒子加速器正式投入运行，它揭开了利用实验室里前所未有的高能碰撞来粉碎原子核的序幕。物理学家们希望通过这样的碰撞来产生一类全新的物质，这种物质又曾出现于宇宙产生以后的百万之分一秒内。     

原子核的收缩

大量实验证实，通常原子核的密度几乎恒定不变，体积不可压缩，而且核内核子数越多，核体积就越大。然而，据最近的美国《科学》(Science)周刊和《物理学评论快报》(Physical Review Letters)焦点栏目的相关报道．由中国、日本、美国和韩国的科学家组成的超核γ谱学研究合作组在日本高能物理国家实验室进行了一项对^7∧Li超核的研究工作(E419号实验)，获得了重要进展。他们发现，设法把一个奇异粒子(比如A超子)掺入原子核内后，原子核的体积不但没有变大，反而缩小了。     

血红蛋白原种:揭秘最早的氧基生命

一群血气方刚的系谱学者的工作引起了人们的注意：他们在一些微生物中发现了目前已知的血红蛋白的最早祖先原种——两种荷氧蛋白，这使得科学家们能更近距离地研究利用氧气的最早生命形式。     

地表下生物总量超出想象

科学家们宣称,地球上将近三分之一的生物生活在岩石和沉积物中.这一数量甚至超过了地球表面生物的数量. 美国马萨诸塞大学阿默斯特分校微生物学家詹姆斯·霍顿和他的同事们,在这一方面取得了很大的进展.他们首次报告了生活在炙热的海底火山裂隙中,会排放出甲烷物质的微生物种群的详细数据.     

有宇宙弦的热暗物质宇宙中的成团过程

宇宙早期核合成的理论结果表明,重子物质只占宇宙物质中的很少部分。另一方面,宇宙空间几何的平性表明密度因子Ω=1,这意味着宇宙物质的大部分是以暗物质的形式存在的。目前实验中已确认存在的仅参与弱相互作用的粒子只有中微子,如果中微子确具有不等于零的静止质量,则中微子应成为暗物质的第一个候选者。但是,由于中微子具有太大的热     

太阳中微子之谜

在最近十三年里,莱·戴维斯和他在纽约的布鲁克汉文实验室的同事们,利用装有40万公升化学干洗溶液的容器来俘获太阳中微子。在这种溶液里,中微子与氯核经常相互作用,使氯核变成氩核,而氩核是可用化学方法分离的。为了预防宇宙射线中的高能微粒也发生类似的反应,该容器被置放在南达科它州的废金矿矿井里,使它由厚达几千米的坚硬的岩石层保护着。     

30 nm染色质纤维高级结构的研究进展

真核生物的遗传物质DNA以染色质形式通过逐级折叠压缩存在于细胞核中。DNA缠绕组蛋白八聚体形成核小体,相邻的核小体由连接DNA串联起来形成染色质的一级结构：核小体串珠结构(beads-on-a-string)。一级结构进一步折叠形成30 nm染色质纤维。近30多年来,30 nm染色质纤维高级结构的解析一直是困扰分子生物学家们的一大难题。研究者利用电镜和X射线晶体学等生物物理学方法对30 nm染色质纤维结构进行研究,提出30 nm结构的两大模型：螺线管(solenoid)模型和Z字结构(zig-zag)模型。笔者综述了30 nm染色质纤维结构解析方面的研究进展,并着重阐述最近利用冷冻电镜方法解析的30 nm染色质结构,即以四个核小体为结构单元的左手双螺旋结构模型,最后对30 nm染色质纤维在体内是否存在,以及它在表观遗传调控中可能发挥的重要作用等问题进行了讨论和展望。     

明日人类也能飞：磁力探奇

20世纪晚期,在一项最终可能使人类能在地球上自由漂浮起来的研究中,青蛙成了“先驱者”。在实验中,科学家们使从奶酪、比萨饼到包括青蛙和老鼠在内的小动物都漂浮了起来。这项实验是在1996－1997年,由荷兰内伊海根大学高磁场实验室成功进行的。美国航空航天局的科学家们很早就已利用航天飞机失重的特性,在太空中进行各种实验。但是荷兰的研究者们声称很多实验都可以在地球上做,手段是利用“抗磁场力”的原理。他们解释说,地球上的很多物体虽然本身并不具有磁性,但如果将它们放入强磁场,这些无磁物体内的电子就会通过对外部磁场的抵…     

一种正激起波澜的分析技术——小波理论

它可以分析分形现象,压缩图像和声信号,追踪股票市场的波动以及从模糊的画面中恢复信息。这就是小波函数——数学上一个小的波形函数,通常含有一个中央尖蜂和两边上较小的负尖峰。大学和工业实验室里的研究者们正在狂热地发掘小波理论的潜在影响,而马萨诸塞州的一家新产业已宣布了具有特殊用途的小波变换集成电路块的诞生。但与此同时,小波理论的开拓者们已开始谨慎起来,试图不过分兜售他们的工作而引起嫌疑。“它并不能解决宇宙间的一切问题,”AT&T贝尔实验室的数学家达贝姬丝(Ingrid Daubechies)评价说,“你必须了解自己的问题。”Schumberger-Doll研究所的数学家贝尔金(G.Beylkin)补充说:“要花上好几年的时间才能感受到它的影响。”他还说,尽管实质性的理论已经     

中微子是否具有质量

最近日本研究人员报道,他们已成功地观察到一种类型中微子转变成另一种中微子,即所谓的中微子振荡。这一现象表明,原先一直被人们认为没有质量的中微子具有质量,尽管它的质量异常小。这一发现迫使科学家们重新审视一系列现代物质结构理论和整个字宙结构理论。早在1930年,瑞士理论物理学家、量子力学创始人和相对论量子场论奠基人 W·鲍利在分析原子蜕变光谱之后,曾发现偏离能量守恒定律的现象。他推测,某种不带电也可能没有质量的粒子带走了这部分能量。     

阿斯匹林促进植物生长

人们已经知道在花瓶中放入一片阿斯匹林可使花儿保持更长一段时间,目前,科学家们已能解释这其中的奥秘.他们发现阿斯匹林中的活性物质水杨酸(邻羟苯甲酸)可以激活植物体内的防御系统,抵抗病菌侵入.这一发现为植物抗真菌、病毒及其它病菌提供了新的可能,同时它还表明水杨酸对植物的作用与荷尔蒙类似,它或许还能激活植物体内的其它过程.在过去20年间,科学家们已发现植物对人工合成的阿斯匹林颇为敏感,阿斯匹林可使植物打开叶片上的气孔;促进叶片生长,有时还能使其开花.     

《复制之谜》

本书为“双螺旋丛书”之一。20世纪科学发展的最大成就是人类深入到物质的核和细胞的核,为掌握物质和生命的奥秘开辟了广阔的道路。与这成就相联系的是核能技术、信息技术和生命技术的开发和利用,这构成20世纪技术发展的最大成就。科学和技术的高歌猛进,从根本上改变了人类社会生活的面貌,在不同程度上改变了社会、经